本发明涉及换热器涂料领域，具体涉及一种耐高温换热器涂料及其生产方法。
背景技术：
现代化工与石油化工装置具有大型化，连续性强，腐蚀性大，高温、高压，易燃易爆等特点。对设备可靠性、稳定性、安全性提出了更高要求。换热器是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备，在生产过程中占有重要地位。换热器是石化生产中重要的工艺设备，也是重要的节能设备，换热器的运行状态对整个装置的安全、产品质量、节能减排起着至关重要的作用。换热器维护，同其它手段相比，涂料以其大面积施工工艺性能良好、成本低、效果显著等优点得到关注。
工业的高度发展，能源问题的困扰，使人们对换热器倍加重视，从设计到应用，从改进到保养，许多技术专家都致力于降低成本及提高使用寿命的竞争。其中最令人关注的是换热器的防腐蚀问题，因为换热器不仅有介质腐蚀，还有热腐蚀，甚至污垢腐蚀，如此复杂的腐蚀环境和条件，是许多其他设备难以遇到的。所以，换热器的腐蚀十分严重，其防腐蚀也十分敏感。
技术实现要素：
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种耐高温换热器涂料及其生产方法，具有具有优良的耐蚀性能，能经受高温烘烤，在热态环境中耐酸、碱及盐类等介质腐蚀；具有优良的耐沸水性能等特点。
耐高温换热器涂料，包括以下重量份数的原料：
环氧树脂80～120份；
酚醛树脂30～80份；
磷酸锌5～8份；
重晶石18～20份；
滑石粉11～13份；
云母氧化铁3～5份；
固化剂10～15份；
防沉剂3～5份；
消泡剂2～3份；
分散剂1～3份；
流平剂0.5～1份；
偶联剂3～5份；
抗流挂助剂1～2份。
所述环氧树脂，为有机硅改性环氧树脂；
所述酚醛树脂，为丁醇醚化酚醛树脂；
所述磷酸锌，粒径为1300～1500目；
所述重晶石，白度为大于或等于88%，目数为1250～3000目；
所述滑石粉，为超细滑石粉，目数为1250～6250目；
所述云母氧化铁的粒度为100～200目；
所述固化剂，为t-31固化剂；
所述防沉剂，为byk410、有机膨润土、滑石粉的混合物，重量比例为1:8:3；
所述消泡剂，为聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚；
所述分散剂，为分散剂byk-p104s；
所述流平剂，为流平剂byk-333和deggusa1484按照重量比例1:3混合；
所述偶联剂，为γ-（β-氨乙基）氨丙基三甲氧基硅烷、γ-氯丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧丙基三（β—甲氧基乙氧基）硅烷或β-（3,4环氧基环己基）乙基三乙氧基硅烷中的任意一种；
所述抗流挂助剂，为byk-410改性脲。
耐高温换热器涂料的生产方法，步骤如下：
（1）将环氧树脂与酚醛树脂于45～60℃水浴加热，搅拌均匀20～45min，得到混合物a,备用；
（2）将混合物a与滑石粉、云母氧化铁和分散剂混合，投入反应釜中，580～620转/分钟搅拌，搅拌均匀20～50min，加入磷酸锌和重晶石，于45～80khz超声40～60分钟，再依次加入固化剂、防沉剂、消泡剂、流平剂、偶联剂和抗流挂助剂，搅拌并逐渐升温至80～120℃，保持0.5～1h，降温至40～45℃，于45～80khz超声40～60分钟，过滤除去粗颗粒和杂质，即得涂料。
各原料在本发明的涂料中起到的作用：
1、环氧树脂是泛指分子中含有两个或两个以上环氧基团的有机化合物，环氧树脂的分子结构是以分子链中含有活泼的环氧基团为其特征，环氧基团可以位于分子链的末端、中间或成环状结构。由于分子结构中含有活泼的环氧基团，使它们可与多种类型的固化剂发生交联反应而形成不溶的具有三向网状结构的高聚物。作为本发明涂料中的主料，有着优良的耐水性、耐腐蚀性、耐化学药品性。
本发明选择的是有机硅改性环氧树脂，有机硅具有热稳定性好、耐氧化、耐候、低温性能好、表面的介电强度高等优点。有机硅改性环氧树脂既能降低树脂内应力，又能增加环氧树脂韧性、耐高温等性能的有效途径。有机硅的引入改善了环氧树脂的疏水性、耐候性以及耐高低温性，所以使得本发明涂料兼有环氧树脂和有机硅树脂的优点，优异的耐热、防腐和防水性能。
2、酚醛树脂，phenolicresin,是一种以酚类（主要是苯酚）与醛类（主要是甲醛）经缩聚而制得的合成树脂。根据其工艺配方不同又分为热固性酚醛树脂和线型热塑性酚醛树脂两大类。它是合成树脂中最早被发现并最先实现工业化生产的塑料品种。本发明采用的是丁醇醚化酚醛树脂，丁醇醚化酚醛树脂huiylatedhenoiicresin由醛与苯酚衍生物或同系物在碱性催化剂存在下制得的缩合物，再在醇介质中丁酸性催化剂存在卜醚化制得的热固性酚醛树脂。在溶剂中的溶解性及与具他树脂的混济性均得到改进。改善了树脂的柔韧性，用于制备本涂料，隔热，耐热效果非常好。
3、磷酸锌，zincphosphate，无色斜方结晶或白色微晶粉末，有腐蚀性和潮解性。溶于无机酸、氨水、铵盐溶液；不溶于乙醇；水中几乎不溶，其在水中溶解度随温度上升而减小。加热到100℃时失去2个结晶水而成无水物。是作为本涂料的基料，也为阻燃剂，还具有防锈防腐功能。
4、重晶石，barite，重晶石是以硫酸钡（baso4）为主要成分的非金属矿产品，重晶石化学性质稳定，不溶于水和盐酸，无磁性和毒性。用于本涂料中，除具有高填充性外，由于重晶石的低比表面积与粒径分部性及易流动性，使得涂料于加工过程中具有低磨损性，还由于其极佳的光泽性与颗粒的精细度，使得本涂料即使长期暴露中也可得到保护，可增加表面硬度，颜色稳定性。
5、滑石粉，由于滑石具有润滑性、抗黏、助流、耐火性、抗酸性、绝缘性、熔点高、化学性不活泼、遮盖力良好、柔软、光泽好、吸附力强等优良的物理、化学特性，在本涂料中，滑石粉作为填料，起到骨架作用，降低制造成本同时提高本涂料的漆膜硬度；
由于片状结构的滑石粉能提高本涂料在高温时的挠曲刚度，从而能提高涂层在高温时的附着力；另一方面在本涂料中，滑石粉与有机硅树脂的官能团在高温条件下会发生化学反应，形成具有一定黏力和防护力的硅氧键，使涂层在高温的条件下能继续承担一定的热负荷，具有与底材相匹配的热膨胀系数，从而保持了涂层结构稳定性。
6、当加入云母氧化铁达到一定量时，象薄层状的薄片粒子定向排列重叠，其最薄剖面与涂装的底材平行，这些片状粒子通过粒子重叠排列形成屏蔽层或屏蔽效果，使本发明防腐涂料涂层更致密，阻止了水、潮气、氧及其它污染物浸入涂层-底材界面，同时对涂膜起增强作用。由于云母氧化铁的高纵横比，这种粒子的长度与厚度之比很高，腐蚀物接触涂层表面，通过由片状粒子形成的层状结构的通道渗入涂料中，而云母氧化铁的涂层提供的路径要比其它含球形或颗粒状的涂层更长，使得腐蚀物难以进入涂层底材界面引起腐蚀过程。所以加入本发明的涂料中，使得涂料具有很优异的防腐性能。
当含有云母氧化铁的保护性涂层暴露于太阳光下时，氧化铁粒子位于上层表面，强烈吸收300～100nm的光线，从而有效地阻止其下面的有机分子（基料）受光化学攻击，本发明选择云母氧化铁，作为紫外线吸收剂，具有很强的耐候性，避免介质的降解如粉化、黄变等现象。
云母氧化铁还提高了内聚力以及整个涂膜与底材间的附着力，减少了涂膜的起泡性，提高与镀锌钢材等基材表面的附着力。
7、t-31固化剂，是一种性能综合的酚醛胺(paa)环氧固化剂，浅棕色透明黏性液体，溶于乙醇、丙酮、甲苯等，微溶于水。其分子量不大、粘度低、与环氧树脂的混溶性好、浸润性强、施工方便、固化速度快。本发明选择其作为固化剂，是用作环氧树脂胶黏剂室温、低温、潮湿环境的固化剂，因其含有酚羟基、伯氨基和仲胺基等活性基团，所以环氧树脂固化之后，改善了环氧树脂的耐热性和耐腐蚀性，无毒。
8、助剂
防沉剂，是一类涂料的流变控制剂，它使涂料具有触变性，黏度大大提高；消泡剂，避免在制作涂料的过程中发生泡沫；
分散剂，作用是减少完成分散过程所需要的时间和能量，稳定所分散的物料分散体，改性物料粒子表面性质，调整物料粒子的运动性，缩短分散时间，提高光泽，提高着色力和遮盖力，改善展色性和调色性，防止浮色发花，防止絮凝，防止沉降；
流平剂，促使涂料在干燥成膜过程中形成一个平整、光滑、均匀的涂膜，有效降低涂饰液表面张力，提高其流平性和均匀性，改善涂饰液的渗透性，能减少刷涂时产生斑点和斑痕的可能性，增加复盖性，使成膜均匀、自然；
偶联剂，是有机成膜物质和无机填料之间的桥梁，使填料更好，更快的分散在有机质中。能够提高涂层的附着力（使有机质和涂层面的结合更紧密）提高涂层的耐久性，耐候性，坚韧性（使有机质和填充涂料的结合更紧密）涂料颜色更均匀（降低填料的分散粘度，在有机质中分散的更均匀）；
抗流挂助剂，是指可以提高油漆的粘度，在油漆固化或施工过程中可以阻止流挂的一类化合物。
与现有技术相比，本发明突出的实质性特点和显著的进步是：
1、本发明中有机硅改性环氧树脂、酚醛树脂、滑石粉与有机硅树脂反应，都大大增强了本发明的耐高温性能；有机硅改性环氧树脂、磷酸锌、云母氧化铁使涂料具有优异的耐腐蚀性。
2、本发明涂料是环氧-有机硅-酚醛三元树脂涂层，具有优良的耐蚀性能，能经受高温烘烤。具有在热态环境中耐酸、碱及盐类等介质腐蚀；具有优良的耐沸水性能，可在250～350℃环境中长期使用；具有耐有机溶剂及各种油类物质；保持超耐久性特点，对人无过敏反应。适用于石油炼制、化工、化纤、化肥、氯碱、发电、冶金、食品、制药等行业。
具体实施方式
实施例1
耐高温换热器涂料，包括以下重量份数的原料：环氧树脂80份；酚醛树脂30份；磷酸锌5份；重晶石18份；滑石粉11份；云母氧化铁3份；固化剂10份；防沉剂3份；消泡剂2份；分散剂1份；流平剂0.5份；偶联剂3份；抗流挂助剂1份。
所述磷酸锌，粒径为1300目；所述重晶石，白度为88%，目数为1250目；所述滑石粉，为超细滑石粉，目数为1250目；所述云母氧化铁的粒度为100目；所述偶联剂，为γ-（β-氨乙基）氨丙基三甲氧基硅烷。
耐高温换热器涂料的生产方法，步骤如下：
（1）将环氧树脂与酚醛树脂于45℃水浴加热，搅拌均匀20min，得到混合物a,备用；
（2）将混合物a与滑石粉、云母氧化铁和分散剂混合，投入反应釜中，580转/分钟搅拌，搅拌均匀20min，加入磷酸锌和重晶石，于45khz超声40分钟，再依次加入固化剂、防沉剂、消泡剂、流平剂、偶联剂和抗流挂助剂，搅拌并逐渐升温至80℃，保持0.5h，降温至40℃，于45khz超声40分钟，过滤除去粗颗粒和杂质，即得涂料。
实施例2
耐高温换热器涂料，包括以下重量份数的原料：环氧树脂90份；酚醛树脂40份；磷酸锌6份；重晶石19份；滑石粉12份；云母氧化铁4份；固化剂12份；防沉剂4份；消泡剂3份；分散剂2份；流平剂0.6份；偶联剂4份；抗流挂助剂2份。
所述磷酸锌，粒径为1400目；所述重晶石，白度为90%，目数为1500目；所述滑石粉，为超细滑石粉，目数为1500目；所述云母氧化铁的粒度为150目；所述偶联剂，为γ-氯丙基三甲氧基硅烷。
耐高温换热器涂料的生产方法，步骤如下：
（1）将环氧树脂与酚醛树脂于50℃水浴加热，搅拌均匀30min，得到混合物a,备用；
（2）将混合物a与滑石粉、云母氧化铁和分散剂混合，投入反应釜中，600转/分钟搅拌，搅拌均匀30min，加入磷酸锌和重晶石，于50khz超声50分钟，再依次加入固化剂、防沉剂、消泡剂、流平剂、偶联剂和抗流挂助剂，搅拌并逐渐升温至90℃，保持0.5h，降温至45℃，于80khz超声40分钟，过滤除去粗颗粒和杂质，即得涂料。
实施例3
耐高温换热器涂料，包括以下重量份数的原料：环氧树脂100份；酚醛树脂50份；磷酸锌7份；重晶石19份；滑石粉13份；云母氧化铁5份；固化剂14份；防沉剂4份；消泡剂3份；分散剂3份；流平剂0.8份；偶联剂4份；抗流挂助剂2份。
所述磷酸锌，粒径为1500目；所述重晶石，白度为95%，目数为1250目；所述滑石粉，为超细滑石粉，目数为1250目；所述云母氧化铁的粒度为200目；所述偶联剂，为γ-甲基丙烯酰氧丙基三（β—甲氧基乙氧基）硅烷。
耐高温换热器涂料的生产方法，步骤如下：
（1）将环氧树脂与酚醛树脂于60℃水浴加热，搅拌均匀45min，得到混合物a,备用；
（2）将混合物a与滑石粉、云母氧化铁和分散剂混合，投入反应釜中，580转/分钟搅拌，搅拌均匀20min，加入磷酸锌和重晶石，于70khz超声60分钟，再依次加入固化剂、防沉剂、消泡剂、流平剂、偶联剂和抗流挂助剂，搅拌并逐渐升温至120℃，保持0.5h，降温至45℃，于60khz超声40分钟，过滤除去粗颗粒和杂质，即得涂料。
实施例4
耐高温换热器涂料，包括以下重量份数的原料：环氧树脂120份；酚醛树脂80份；磷酸锌8份；重晶石20份；滑石粉13份；云母氧化铁5份；固化剂15份；防沉剂5份；消泡剂3份；分散剂3份；流平剂1份；偶联剂5份；抗流挂助剂2份。
所述磷酸锌，粒径为1500目；所述重晶石，白度为88%，目数为3000目；所述滑石粉，为超细滑石粉，目数为6250目；所述云母氧化铁的粒度为200目；所述偶联剂，为γ-甲基丙烯酰氧丙基三（β—甲氧基乙氧基）硅烷。
耐高温换热器涂料的生产方法，步骤如下：
（1）将环氧树脂与酚醛树脂于60℃水浴加热，搅拌均匀45min，得到混合物a,备用；
（2）将混合物a与滑石粉、云母氧化铁和分散剂混合，投入反应釜中，620转/分钟搅拌，搅拌均匀50min，加入磷酸锌和重晶石，于80khz超声60分钟，再依次加入固化剂、防沉剂、消泡剂、流平剂、偶联剂和抗流挂助剂，搅拌并逐渐升温至120℃，保持1h，降温至45℃，于80khz超声60分钟，过滤除去粗颗粒和杂质，即得涂料。
经检测，质量技术指标如下：